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インターネットに「つながる」仕組み

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インターネットに「つながる」仕組みである電波の特性やどうやって電波が届くのかを知っていれば、「自分にぴったりの」モバイルルーターが見つかります。

「モバイルルーター」には、機種やインターネットにつながる方式が異なるものが様々あります。
知識がないままに契約してしまうと、自分の利用するエリアではちっとも「つながらない」(汗、など失敗してしまうことも

「モバイルルーター」を契約する前に知っておくとトクする知識【インターネットに「つながる」仕組み】についてまとめました。

  • インターネットに繋がる電波の仕組み
  • WiFiとWiMXは、何が違うのか
  • 「WiMAXの契約ならUQ以外で」その理由

インターネットに接続できる電波の特性

電波の特性について少し説明します。

電波の単位「周波数」

電波は、「+」と「−」が入れ替わり波を打ちながら進みます。その電波が1秒間に波打つ数を「周波数」といい、ヘルツ(Hz)を使います。
-WiMAXナビ-周波数の説明

電波の単位「波長」

電波が1回振動するときに動く距離のことを「波長」と言います。
-WiMAXナビ-電波の短波長と長波長の話

「周波数」と「波長」の関係

電波は、光と同じ速さで空間を進みます(1秒間に30万km)。
「周波数」と「波長」には、関係があり法則があります。
-WiMAXナビ-電波の周波数と波長の関係
例えば、800MHzの周波数の場合
800MHz=800,000,000Hzなので…
-WiMAXナビ-800MHzの周波数の場合の波長の長さ 計算
0.000375km=37.5cm

800MHzの周波数の波長は「37.5cm」
同じ計算をすると、
3.5GHzの周波数の波長は「約8.57cm」ということになります。
周波数と波長の自動計算ができます^^→ 計算や実務に役立つ計算サイト

「周波数帯」

WiFiやWiMAXは、電波を利用しています。
各事業者(ソフトバンク、ドコモ、KDDI、UQなど)には利用できる「周波数帯」が法律により割り振られていて、決まっています。
-WiMAXナビ-3G4gWiMAXの割り当て周波数帯の表(総務省 電波政策課 2020年代に向けたワイヤレスブロードバンド戦略) 『総務省 2020年代に向けたワイヤレスブロードバンド戦略』より抜粋
・「第3世代携帯電話」
→3G、3.5G、3.9G(LTE)

・「広帯域移動無線アクセスシステム」
→WiMAX、WiMAX2+

・「第4世代移動通信システム」
→4G(LTE-Advanced)
※4G対応機器では、3Gの周波数帯も使用しています。

「800MHz帯」とか「3.5GHz帯」の帯(たい)とは、「800MHzあたり」「3.5GHzあたり」というその数字周辺の周波数の電波を利用していますよ、という意味です。

K(キロ)1,000 :千
M(メガ)1,000,000 :100万
G(ギガ)1,000,000,000 :10億
-WiMAXナビ-M(メガ)、G(ギガ)、K(キロ)の説明

携帯電話、WiMAXの歴史

-WiMAXナビ-携帯電話の世代歴史とWiMAXの歴史

「3G」「3.5G」「3.9G(LTE)」「4G」の違い

通信速度

3G→ 384kbps
3.5G→ 14Mbps
3.9G(LTE)→ 100Mbps
4G→ 100Mbps〜1Gbps(光固定回線と同等)

対応エリア

おおむね都市部では4Gと3.9G(LTE)が主流で、山間部などの一部地域では3Gや3.5Gのみの対応の場所があります。
4G/LTE対応機器(ルーター)は、3Gにも対応していますので、4G/LTEの電波が届かない山間部などでは3Gに自動的に切り替わります(が、急に通信速度が遅くなります)。

事業者別の周波数帯

【3G】
-WiMAXナビ-3Gの周波数帯事業者別の割り当て表
【4G/LTE】
-WiMAXナビ-4G(LTE)の周波数帯事業者別の割り当て表
「4G/LTE」と表記される場合は、「3.9G(LTE)」と「4G」の両方の周波数帯を利用していますよ、という意味です。

「WiMAX」と「WiMAX2+」の違い

同じ2.5GHzの周波数帯を使っている「WiMAX」と「WiMAX2+」ですが、「WiMAX2+」は【キャリアアグリゲーション※】という技術を使い周波数帯を2倍に拡張し、より多くのデータを転送することを実現しています。
※キャリアアグリゲーション・・・複数の電波を同時に受信できるようにした技術です
例えば、これまで1つのホースでバケツに水を入れていたのが「WiMAX」で、そのホースを2本に増やして水を入れられるようにしたのが「WiMAX2+」、という感じです。
更に、「WiMAX2+」に対応した機器(ルーター)では、 auの4G LTE (800MHz) の周波数帯を切り替えて使うことができます。

周波数帯が異なるから繋がりやすさが異なる

周波数が異なる電波には、それぞれ特徴があります。

例えば…

700MHzの周波数帯

・波長が長く「障害物に回り込む」
・周波数が少ないので「一度に運ぶデータ量は少ない」
・遠くまで広く弱く広がる

2.5GHz(2500MHz)周波数帯

・波長が短く「障害物を回り込まない」
・周波数が多いので「一度に運ぶデータ量が多い」
・近くに強く広がる
※2.5GHzの周波数帯を使用しているWiMAXは、電波を届けるための中継基地を増やし、電波が強く届く範囲を広げることでデメリットをカバーしています。

■通信規格と通信方式の関係と違い

通信規格
(回線提供会社)
通信方式 特徴 特徴2
モバイルWiFI
(au,docomo,
softbankなど)
4G
LTE
3G
対応エリアは広め
通信速度は遅め
電波は若干弱い
障害物を回り込む
周波数が短い
一度に運ぶ情報量が少ない
モバイルWiMAX
(UQコミュニケーションズ)
WiMAX2+
WiMAX
対応エリアは普通
通信速度は速い
電波は強い
障害物に弱い
周波数が長い
一度に多くの情報を運ぶ

wifiは、キャリア各社がケータイやスマホに使用している周波数帯の通信方式、WiMAXはUQコミュニケーションズ独自の周波数帯の通信方式でネットに接続する、といった感じです。

WiMAXの方が快適に使えるイメージがありますね。

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